题目内容
(13分)如图所示,长木板固定在水平实验台上,在水平实验台右端地面上竖直放有一光滑的被截去八分之三(即圆心角为135°)的圆轨道;放置在长木板A处的小球(视为质点)在水平恒力F的作用下向右运动,运动到长木板边缘B处撤去水平恒力F,小球水平抛出后恰好落在圆轨道C处,速度方向沿C处的切线方向,且刚好能到达圆轨道的最高点D处.已知小球的质量为m,小球与水平长木板间的动摩擦因数为μ,长木板AB长为L, B、C两点间的竖直高度为h,
求:(1)B、C两点间的水平距离x
(2)水平恒力F的大小
(3)圆轨道的半径R
(1)(2) (3)
解析试题分析:)(1)B到C为平抛运动,竖直方向:小球落在C处时, 对平抛运动的速度分解如图
由几何知识有
小球从B运动到C的时间。
所以有:
(2)小球从A到B,根据动能定理得,
解得
(3)由于小球刚好能到达圆周最高点,则在最高点D处有,
从C到D,根据动能定理则有
根据平抛的速度合成有
代入数据计算得
考点:平抛运动 动能定理 圆周运动
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